Round Robin Tensiones internas de soldadura

Según estudios recientes, al calcular los estados de tensión interna de las soldaduras, las tensiones internas de tracción máximas que se producen pueden subestimarse si se elige un modelo de endurecimiento inadecuado. Dado que las tensiones internas de tracción máximas influyen de manera muy desfavorable en el comportamiento de los componentes soldados sometidos a determinados tipos de esfuerzo, resulta imprescindible un análisis en profundidad de la cuestión de qué ley de materiales debe aplicarse en función del material soldado para obtener datos correctos sobre el posible valor máximo de las tensiones internas de tracción.

A continuación se presentan los resultados de cálculos en 3D que aplican el modelo de endurecimiento isotrópico a un acero austenítico y al acero de construcción S355, y se comparan con los resultados de mediciones, así como con cálculos realizados con diversos modelos de endurecimiento mixtos. Los resultados de los cálculos obtenidos al suponer un endurecimiento puramente isotrópico muestran siempre una concordancia bastante buena, en algunos casos casi perfecta, con los resultados de las mediciones y reflejan de forma bastante correcta los valores máximos de las tensiones internas de tracción. El cálculo de las deformaciones y los endurecimientos debidos a la soldadura aporta indicios importantes para el análisis de los distintos resultados.

Los cálculos adicionales de las tensiones internas de soldadura realizados con el modelo de endurecimiento cinemático muestran diferencias considerables tanto con respecto a los obtenidos con el modelo de endurecimiento isotrópico como con respecto a los resultados de las mediciones. En el caso de la austenita, estas diferencias pueden explicarse en detalle por la diferente consideración del efecto Baushinger. En este sentido, hay que tener en cuenta que la intensidad del efecto Bauschinger varía en función del material y, además, de la temperatura de deformación. Tal y como confirman los resultados, está justificado no tener en cuenta el efecto Bauschinger al aplicar el modelo de endurecimiento isotrópico, ya que las deformaciones plásticas y las tensiones resultantes de la soldadura se producen precisamente a temperaturas elevadas.

Las fuertes desviaciones respecto a los resultados de las mediciones y una sobreestimación de las tensiones internas máximas de tracción, tal y como ocurre en los cálculos con el modelo de endurecimiento cinemático en el acero S355 sujeto a transformaciones, también pueden explicarse por la consideración injustificada del efecto Bauschinger. Este efecto puede tener en cuenta, en el caso del acero con transformaciones microestructurales, un endurecimiento por deformación o un aumento del límite elástico que, debido a las transformaciones microestructurales, no se producen en realidad.

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